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烟气脱白-湿烟羽治理

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烟气消白

添加时间:2018-12-12 16:45:26  浏览次数:

湿烟羽形成机理

    常见以湿法脱硫为主的白烟。烟囱排出的白烟与环境冷空气混合,在降温过程中,所含的水蒸气饱和凝结,凝结水雾滴对光线产生折射、散射,使烟羽呈现出白色或者灰色,被称为 “湿烟羽”,俗称“大白烟”,烟气脱白就是指去除大白烟。大白烟的源头是水分,烟气中饱和水蒸气是吸热产生的,含有大量潜热,因此,烟气脱白的关键就是排放烟气的温度、湿度控制。锅炉排烟出现冒白烟现象主要是其含有的水蒸汽遇冷凝结成小液滴,在小液滴集聚长大过程中气体由雾状逐渐发展成白烟状。

烟气消白

烟气脱白的目的和功能

    由于烟气脱白刚起步,对于为什么烟气脱白,可解决视觉污染,以安广大人民群众之心;可以减少对飞行、高速公路运输的影响的同时,应该至少还有四个功能:①有利于除雾霾;②节水;③节能;④处理废水;尽管业界对烟气脱白能否有助于除霾还有不同看法,但有助于除雾、节水、节能已经得到初步的业绩验证,下面分别进行探讨。

    2.1、除雾霾 烟气中水蒸气的密度是0.804kg/m3,比空气轻,离开烟囱后很容易上升,与环境低温空气混合降温后,水蒸气饱和冷凝为水滴,水滴的密度是1000kg/m3,颗粒极细、密度远比空气大的水滴在大气层中悬浮累积形成雾,浓雾影响飞行、高速公路交通,通过风、雨、雪可以刮走或凝结降落,遇静稳天气,浓雾就像一个大盖子,本身就有溶解性颗粒物析出,还吸收其他污染源颗粒物、阻隔其扩散,在雾层中累积,就形成了雾霾,这就是我国频繁出现雾霾的成因和过程。以除湿为基础的烟气脱白可以去雾霾,减少大雾天气,特别重要的是可以协同、低成本实现粉尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属、有机污染成分的达标和超低近零排放,使环保由纯投入转变为有效益。

    2.2、节水 基于以下方法可以估算出,我国每年人为排放到大气中的水分超过160亿吨。1)煤电、热电行业:每燃烧1吨标煤,湿烟气带走水分1吨、循环水冷却塔排水5吨,煤电、热电行业每年排到大气中的水分超过120亿吨。2)钢铁行业:每生产1吨钢,放散1.5吨水分,全行业每年排放水分约15亿吨。3)煤焦化行业:每湿熄1吨焦炭,排放0.5吨水分,焦炉烟道气湿法脱硫、干法脱硫都排放水分,合计煤焦化行业每年向大气排放水分超过2亿吨。4)天然气燃烧:每燃烧1立方米天然气,会产生2立方米、1.55千克水蒸气,全国每年排放超过3亿吨水分。此外,还有水泥、建材、有色金属、石油化工等行业。人为排放到大气160亿吨的水分,与大自然的水循环量相比,确是小数目,但这是在大自然正常循环基础上增加的,特别是我国经济发展不均衡、发达地区排放强度是全国平均值的10倍以上,极不均匀。我国能耗、排放巨量的国情决定,在中国做烟气脱白,必须充分重视节水。水分上天是雾霾、收回来就是资源,特别对西部缺水企业,回收水分更有意义。大气水分是我国不可忽视的重要非常规水源。

    2.3、节能 采用以除湿为基础的烟气脱白,假设回收70% 排汽,全国每年可以回收相当于100多亿吨水蒸气的热量,用于采暖、加热矿粉、煤粉,具有相当显著的节能效益。

    2.4、处理利用废水 烟气脱白不仅不新产生废水,还有助于处理原来的难处理废水。湿法脱硫废水、焦化废水、综合污水处理产生的浓盐水都是难处理、投资处理成本均高的废水,采用膜处理为主的常规处理方法难以做到“零排放”或难以低成本“零排放”,采用烟气脱白后,阻隔了烟气中污染物从水中向大气中的转移,利用烟道气余热和残氧热解热氧化、无害化消解废水中COD有机成分、吸收稀释氨氮,用喷雾蒸发浓缩、干燥去除溶解盐,可以大幅度减少废水处理投资,特别是降低处理成本。

    综上所述,烟气脱白是实现超低排放、节约能源、除雾霾、节水、处理利用废水的有效手段

烟气消白原理分析

    过热状态A冷却至饱和状态B,饱和状态B继续冷却至饱和状态C。由A至C过程中,含湿量由d1降到d2。

烟气消白原理分析

烟气消白原理分析

烟气消白技术路线

    烟气冷凝再加热技术是通过降温减少“白烟”中的绝对含湿量,使烟气中饱和水汽析出成凝结水,再将烟气再加热降低“白烟”的相对含湿量,从而消除烟羽。针对锅炉烟气消白技术路线采用冷凝法和升温法相结合(MGGH技术),减少排烟中的水蒸气含量达到消白作用。

MGGH热媒水烟气-烟气换热系统(热量转换系统)

  • 闭式水循环系统
  • 用水作为换热器介质,利用原烟气的热量来加热净烟气
  • 原烟气温度被降低30℃或更低
  • 获取的热量一部分用于加热净烟气,另一部分用于提高凝结水温度或其他提高机组效率
  • 运行成本低,中等的投资
  • 带来的效益是既节能又减排

    热媒水烟气-烟气换热系统是利用原烟气的余热来提高净烟气排放的温度;

    循环水作为换热媒价,将原烟气的热量传递到净烟气中;

    充分利用原烟气的余热并结合辅助蒸汽加热,使得净烟气的温度不低于要求的温度(如70℃以上)

MGGH技术先进性

    在锅炉空预器后设置MGGH(热媒水热量回收系统),使进入除尘器入口的烟气温度降低,提高烟气处理技术性能。脱硫装置出口设置MGGH,通过热媒水密闭循环流动,将从降温换热器获得的热量去加热脱硫后净烟气,使其温度从50℃度左右升高到80℃以上。通过这种除尘+湿法烟气脱硫工艺方式达到高效除尘、脱硫,使烟囱入口粉尘排放质量浓度大大降低的目的。按此流程,烟气经过MGGH后,温度从120-130℃降到90℃左右,烟气中的SO3与水蒸气结合,生成硫酸雾,此时由于未采取除尘措施,被飞灰颗粒吸附,接着被电除尘器(ESP)捕捉,被飞灰吸附的SO3随飞灰排除,保证更高的除尘效率,从而解决了下游设备的防腐蚀难题,并实现了系统的最优化布置。降低烟气系统设备能耗,与传统的除尘+湿法烟气脱硫工艺相比,MGGH技术可降低工程投资,节约能耗,降低机组运行费用。

烟气脱白示意图

烟气脱白示意图

烟气冷却+烟气冷凝+烟气加热

烟气消白设备制作及发货

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